基于EEG的信号处理与疼痛识别研究

发布时间：2021-03-28 17:43

　　脑电图（Electroencephalogram,EEG）是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映,包含了大量的生理和病理信息。近年来,与疼痛相关脑电信号的研究是当前脑认知和临床治疗领域的研究热点和难点问题之一,对疼痛的客观评估能帮助婴幼儿、术后病人等无法表达疼痛信息的患者做出疼痛的客观判断,对临床疼痛治疗具有很高的价值。本文针对多通道临床疼痛脑电信号的预处理、特征提取、特征选择与分类识别等内容展开研究,以实现无痛、轻痛和重痛三种疼痛水平的客观识别。本文首先介绍了临床疼痛脑电信号的采集方案,并针对脑电信号微弱、容易受到各种噪声（如眼电、心电等）干扰等特点,采用独立分量分析方法进行预处理,去除噪声的同时保留有用信息。为提取和疼痛有关的特征,提出了一种基于离散小波变换（Discrete Wavelet Transform,DWT）的特征组合方法,利用小波分解系数提取小波能量占比、系数统计特征、样本熵和锁相值四种组合特征。为了识别疼痛水平,采用ANOVA进行粗特征选择,选出在不同疼痛水平下具有显著性差异的特征,然后用支持向量机进行模式识别。同时,分析了电信号中各子带信号对疼痛识... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．３湿电极帽与干电极帽??由于头皮脑电信号非常微弱，其幅值最大只有２００?ｐＶ，因此脑电釆集装置??

风险性［３９］。非植入式脑电信号采集方式是利用电极帽使电极紧贴在头皮表面采集??头皮处的脑电信号，根据使用的电极可分为干电极帽脑电采集和湿电极帽脑电采??集，如图２．３所示。采用湿电极帽采集设备需要在头皮与电极之间涂上导电膏等??导电介质来减少头皮与电极之间的电阻，一般情况下电阻值应控制在５０?ｋＱ以??下，以保证釆集到较为稳定干净的脑电信号。采用干电极帽采集设备不需要在头??皮与电极间涂抹导电介质，使用者直接佩戴干电极帽就可完成脑电数据的采集，??自自??（ａ）湿电极帽?（ｂ）干电极帽??图２．３湿电极帽与干电极帽??由于头皮脑电信号非常微弱，其幅值最大只有２００?ｐＶ，因此脑电釆集装置??需要通过前置放大器将电极采集到的信号进行放大，然后通过滤波器（如５０?Ｈｚ??陷波器）、功率放大器和Ａ／Ｄ转换器等模块将模拟脑电信号转换成可用计算机??进行处理的数字信号，并传输到计算机上进行后续的分析处理。目前，常用的脑??电信号采集仪器主要有Ｎｅｕｒｏｓｃａｎ和Ｍａｎｓｃａｎ等。??在脑电信号采集过程中，电极位置的摆放多釆用国际脑电图学会提议的??１０／２０系统电极标准放置法

图２．６?Ｍｏｒｌｅｔａｂ

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于离散小波变换的信号分解与重构[J]. 邵婷婷,白宗文,周美丽.  计算机技术与发展. 2014(11)
[2]独立分量分析的图像/视频分析与应用[J]. 刘琚,孙建德.  智能系统学报. 2011(06)

硕士论文
[1]广义S变换时频分析的应用研究[D]. 杨阳.哈尔滨工程大学 2011
[2]运动想象脑电信号的识别方法及应用[D]. 刘净瑜.北京工业大学 2009
[3]基于小波变换的脑电信号处理研究[D]. 孔繁伟.山东大学 2005



本文编号：3105976